Ugrás a tartalomhoz

Környezettechnika

dr. Barótfi István

Mezőgazda Kiadó

5.3. A hulladékok minőségének, összetételének vizsgálata

5.3. A hulladékok minőségének, összetételének vizsgálata

5.3.1. A települési szilárd hulladékok vizsgálata

A települési szilárd hulladékok elemzése alapvetően háromirányú:

  • mechanikai összetétel és a fizikai jellemzők meghatározása,

  • kémiai összetétele, elemzése,

  • biológiai vizsgálatok.

A települési szilárd hulladékok fizikai értelemben több komponensű anyagkeverékek. A szűkebb szállítás és kezelés tervszerű alapadatainak meghatározásához alapvetően szükséges néhány olyan fizikai paraméter, amelyből számos gyakorlati következtetést lehet levonni.

Ilyen jellemzők:

  • térfogattömeg,

  • nedvességtartalom,

  • mechanikai összetétel,

  • fűtőérték.

A települési szilárd hulladékok kémiai analízise és az így kapott adatok a további elhelyezése és hasznosítás szempontjából jelentősek:

  • hamutartalom,

  • összes nitrogén, foszfor, kálium,

  • elektromos vezetőképesség,

  • szervesanyag-tartalom.

A biológiai vizsgálatok kétirányúak:

  • a szerves anyag biológiai bonthatóságának elemzése (pl. komposztálás alkalmazásának eldöntéséhez),

  • fertőzőképesség vizsgálata (a kezelés közegészségügyi szabályozásának elemzéséhez).

A települési szilárd hulladék vizsgálati szabványainak jegyzékét a 5.10. táblázat foglalja össze.

5-10. táblázat - A hulladékvizsgálati szabványok jegyzéke

MSZ 21976–1

Települési szilárd hulladékok vizsgálata. Mintavétel

MSZ 21976–2

Települési szilárd hulladékok vizsgálata. A minta előkészítése

MSZ 21976–2

Települési szilárd hulladékok vizsgálata. Nedvességtartalom meghatározása

MSZ 21976–3

Települési szilárd hulladékok vizsgálata. Térfogattömeg meghatározása

MSZ 21976–4

Települési szilárd hulladékok vizsgálata. Térfogattömeg meghatározása

MSZ 21976–5

Települési szilárd hulladékok vizsgálata. Hamutartalom meghatározása

MSZ 21976–6

Települési szilárd hulladékok vizsgálata. Az égéshő meghatározása és a fűtőérték kiszámítása

MSZ 21976–7

Települési szilárd hulladékok vizsgálata. Hidrogénkoncentráció meghatározása

MSZ 21976–8

Települési szilárd hulladékok vizsgálata. Összes nitrogén-, foszfor-, káliumtarta-lom meghatározása

MSZ 21976–9

Települési szilárd hulladékok vizsgálata. Elektromos vezetés meghatározása

MSZ 21976–10

Települési szilárd hulladékok vizsgálata. Kémiailag oxidálható szervesanyag-tar-talom meghatározása

MSZ 21976–11

Települési szilárd hulladékok vizsgálata. Mechanikai összetétel meghatározása

MSZ 21976–12

Települési szilárd hulladékok vizsgálata. A vízben oldható sótartalom meghatáro-zása

MSZ 21976–16

Települési szilárd hulladékok vizsgálata. A kalcium-karbonát-tartalom meghatáro-zása

MSZ 21978–1

Veszélyes hulladékok vizsgálata. Mintavétel

MSZ 21978–2

Veszélyes hulladékok vizsgálata. Algateszt

MSZ 21978–3

Veszélyes hulladékok vizsgálata. Halteszt

MSZ 21978–4

Veszélyes hulladékok vizsgálata. Minta-előkészítés

MSZ 21978–5

Veszélyes hulladékok vizsgálata. Hidrogénion-koncentráció (pH) meghatározása

MSZ 21978–6

Veszélyes hulladékok vizsgálata. Szárazanyag-tartalom, izzítási maradék és vesz-teség meghatározása

MSZ 21978–7

Veszélyes hulladékok vizsgálata. Szervesoldószer-tartalom meghatározása

MSZ 21978–8

Veszélyes hulladékok vizsgálata. Csíranövényteszt

MSZ 21978–9

Veszélyes hulladékok vizsgálata. Hulladékkivonatok készítése fizikai-kémiai vizs-gálatokhoz

MSZ 21978–10

Veszélyes hulladékok vizsgálata. Hulladékkivonatok készítése ökotoxikológiai vizsgálatokhoz

MSZ 21978–11

Veszélyes hulladékok vizsgálata. Réz meghatározása fotometriás és polarográfiás módszerrel

MSZ 21978–13

Veszélyes hulladékok vizsgálata. Daphniateszt

MSZ 21978–14

Veszélyes hulladékok vizsgálata. A kémiai oxigénigény meghatározása

MSZ 21978–16

Veszélyes hulladékok vizsgálata. Fűtőérték meghatározása

MSZ 21978–17

Veszélyes hulladékok vizsgálata. Cianidtartalom meghatározása

MSZ 21978–18

Veszélyes hulladékok vizsgálata. Krómtartalom meghatározása

MSZ 21978–19

Veszélyes hulladékok vizsgálata. Ólomtartalom meghatározása

MSZ 21978–20

Veszélyes hulladékok vizsgálata. Mangántartalom meghatározása

MSZ 21978–21

Veszélyes hulladékok vizsgálata. Higanytartalom meghatározása

MSZ 21978–22

Veszélyes hulladékok vizsgálata. Nikkeltartalom meghatározása

MSZ 21978–23

Veszélyes hulladékok vizsgálata. Arzéntartalom meghatározása

MSZ 21978–24

Veszélyes hulladékok vizsgálata. Fenol-tartalom meghatározása

MSZ 21978–25

Veszélyes hulladékok vizsgálata. A formaldehid-tartalom meghatározása

MSZ 21978–26

Veszélyes hulladékok vizsgálata. Cink meghatározása fotometriás és polarográfiás módszerrel

MSZ 21978–28

Veszélyes hulladékok vizsgálata. Kadmium-tartalom meghatározása

MSZ 21978–29

Veszélyes hulladékok vizsgálata. Réztartalom meghatározása

MSZ 21978–30

Veszélyes hulladékok vizsgálata. Azotobacter agile teszt

MSZ 21978–31

Veszélyes hulladékok vizsgálata. Vanádium-tartalom meghatározása

MSZ 21978–32

Veszélyes hulladékok vizsgálata. Benzo(a)pirén-tartalom meghatározása

MSZ 21978–33

Veszélyes hulladékok vizsgálata. A szulfidtartalom meghatározása

MSZ 21978–34

Veszélyes hulladékok vizsgálata. Ammónium-ion-tartalom meghatározása

MSZ 21978–35

Veszélyes hulladékok vizsgálata. A cinktartalom meghatározása

MSZ 21978–36

Veszélyes hulladékok vizsgálata. A mérgezőképesség meghatározása algatenyészettel

MSZ 21978–37

Veszélyes hulladékok vizsgálata. A szerves oldószer extrakt meghatározása

MSZ 21978–38

Veszélyes hulladékok vizsgálata. A nitrit-tartalom meghatározása

MSZ 21978–39

Veszélyes hulladékok vizsgálata. A nitrát-ion meghatározása

MSZ 21978–40

Veszélyes hulladékok vizsgálata. A PAH-tartalom meghatározása

MSZ 21978–41

Veszélyes hulladékok vizsgálata. A PCB-tartalom meghatározása

MSZ 21978–42

Veszélyes hulladékok vizsgálata. A flourid-tartalom meghatározása

MSZ 21978–43

Veszélyes hulladékok vizsgálata. Az óntartalom meghatározása

MSZ 21978–44

Veszélyes hulladékok vizsgálata. A báriumtartalom meghatározása

MSZ 21978–45

Veszélyes hulladékok vizsgálata. A vízoldhatóanyag-tartalom meghatározása

MSZ 21978–46

Veszélyes hulladékok vizsgálata. A nyílttéri lobbanáspont meghatározása

MSZ 21978–47

Veszélyes hulladékok vizsgálata. Klorid-tartalom meghatározása

MSZ 21978–48

Veszélyes hulladékok vizsgálata. Vízzel kioldható szulfáttartalom meghatározása

MSZ 21978–49

Veszélyes hulladékok vizsgálata. Kobalttartalom meghatározása

MSZ 21978–50

Veszélyes hulladékok vizsgálata. Alumíniumtartalom meghatározása

MSZ 21979–1

Szennyvíziszap vizsgálata. Beágyazási technológiával kezelt veszélyes hulladékok vizes kioldása

21470/77

Környezetvédelmi talajvizsgálatok. Mikrobiológiai vizsgálatok

MSZ 318–2

Szennyvíziszap vizsgálata. Mintavétel

MSZ 318–3

Szennyvíziszap vizsgálata. Szárazanyag-tartalom, izzítási maradék és izzítási veszteség meghatározása

MSZ 318–4

Szennyvíziszap vizsgálata. pH-meghatározás

MSZ 318–5

Szennyvíziszap vizsgálata. Illó szerves savak meghatározása

MSZ 318–6

Szennyvíziszap vizsgálata. Szerves oldószeres extrakt meghatározása

MSZ 318–7

Szennyvíziszap vizsgálata. Nikkeltartalom meghatározása

MSZ 318–8

Szennyvíziszap vizsgálata. Kálium-tartalom meghatározása

MSZ 318–9

Szennyvíziszap vizsgálata. Nátrium-tartalom meghatározása

MSZ 318–10

Szennyvíziszap vizsgálata. Ólomtartalom meghatározása

MSZ 318–11

Szennyvíziszap vizsgálata. Krómtartalom meghatározása

MSZ 318–12

Szennyvíziszap vizsgálata. Kálciumtartalom meghatározása

MSZ 318–13

Szennyvíziszap vizsgálata. Magnéziumtartalom meghatározása

MSZ 318–14

Szennyvíziszap vizsgálata. Vastartalom meghatározása

MSZ 318–15

Szennyvíziszap vizsgálata. Réztartalom meghatározása


5.3.2. A termelési hulladékok elemzése és káros hatásuk vizsgálata

5.3.2.1. Általános vizsgálatok

A termelési hulladékok vizsgálatára világszerte különböző rendszereket alakítottak ki, melyek jelenleg még nem egységes szempontok alapján épültek fel, valamint a minőségi tulajdonságokat meghatározó analitikai módszerek is különbözőek.

A hazai gyakorlathoz legközelebb álló rendszer az NSZK-ban alkalmazott, mely döntően a fizikai-kémiai paramétereket helyezi előtérbe. A vizsgálati rendszer elsősorban halmazállapot szerinti felbontást és módszertani meghatározást alkalmaz a következő táblázatokban bemutatott felépítésében.

Az 5.11. táblázat a szilárd és iszapszerű hulladékok általános analízisének rendszerét szemlélteti, míg a szilárd és iszapszerű hulladékok vizsgálatára javasolt analitikai módszereket az 5.12. táblázat ismerteti.

5-11. táblázat - A szilárd iszapszerű hulladékok általános analízise

Hulladékminta

Eredeti minta (A)

Szárított minta (B)

Kioldás vízzel (eluatum) (C)

Térfogattömeg

Nedvességtartalom

Kinézet

Szemcseméret eloszlása

Elemanalízis

Szag

Szag

Kationok és anionok

Zavarosság

Szűrhetőség

meghatározása

Kémhatás (pH-érték)

Lobbanáspont

Extrakció szerves

p-és m-érték

Kémhatás (pH-érték)

oldószerekkel

Vezetőképesség

Nedvességtartalom

CHN-elemzés

Oxidálóképesség

Szárazanyag-tartalom

Szervesanyag-analízis

BOI

Gőztéranalízis

IR-spektroszkópia

TOC/TOD

Reakció vízzel, savval, lúggal

Pirolízisanalízis

Anionanalízis

Toxicitás

Fűtőérték-analízis

Kationanalízis

Oxidálóképesség

Oldott szerves anyag

Erjeszthetőség

Toxicitás

Termikus analízis

Bepárlási maradék


5-12. táblázat - A szilárd és iszapszerű hulladékok vizsgálatához javasolt analitikai módszerek („A” eredeti minta)

Vizsgálat

Módszer

Szárítás

Szárítás tömegállandóságig 105 °C-on

Kilúgozás vízzel

Elúció kolonnában, liziméter-kilúgozás

A1

Közvetlen mérés, szitaanalízis

A2

Organoleptikus kiértékelés

A3

Szűrési kísérlet Fajlagos szűrési ellenállás meghatározása

A4

Lobbanáspont nyitott vagy zárt tégelyben

A5

pH-mérés elektrokémiai vagy kolorimetriás úton

A6

Szárítómérleg Azeotropos desztilláció

A7

Szárítómérleg

A8

Gázkromatográfia Infravörös spektroszkópia GC-tömegspektroszkópia

A9

Elkeveredés vízzel Oldás vízben 10%-os sósav, kénsav, ill. nátronlúg 1:10 arányban

A10

TTC-teszt Baktériumteszt, Kramer–Jacobs szerint

A11

Térfogatos elemzés

A12

Erjedési próba Salakmaradék, szervesanyag-próba

A13

Termogravimetria (DTA, DTG)


5-12. táblázat - A szilárd és iszapszerű hulladékok vizsgálatához javasolt analitikai módszerek („B” szárított minta)

Nedvesség-tartalom

Szárítás

B1

Röntgen-fluoreszencia (RFA)

B2

Feltárás

Gyakran meghatározandó fémek: kadmium, króm, ólom, réz, vas, higany, nikkel, cink

Módszer: atomabszorpciós spektroszkópia, lángemissziós spektroszkópia, röntgen fluoreszcens spektroszkópia, egyéb klasszikus térfogatos elemzés.

Gyakran meghatározandó anionok: CI,SO2–4,F,PO3–4,NO3,NO2,CN

Módszer: automata elemzés, térfogatos analízis

B3

Extrahálás szerves oldószerekkel (pl. petroléter, klórozott szénhidrogének, THF stb.)

A szerves alkotók meghatározása (pl. fenolok, olajok, zsírok, detergensek)

Módszerek: gázkromatográfia, tömegspektroszkópia, UV/látható spektroszkópia, vékonyréteg-kromatográfia.

B4

CHN-analízis égetéssel

B5

Izzítási veszteség alapján

B6

Infravörös-spektroszkópia

B7

Pirolízis, gázkromatográfia

B8

Fűtőérték, Barthelot-módszer szerint


5-12. táblázat - A szilárd és iszapszerű hulladékok vizsgálatához javasolt analitikai módszerek „C” Kioldás vízzel (elució)

C1

Vizuális értékelés

C2

Organoleptikus értékelés

C3

Zavarosságmérés

C4

Elektrokémia, kolorimetria

C5

Térfogatos elemzés

C6

Konduktometria

C7

Vegyszeres kezelés, fotometriás autonalízis

C8

Sejtlégzés-mérés BOI5-analizátor alkalmazása

C9

Térfogatos elemzés Autoanalízis

C10–C11

Megegyezik a B2 módszerrel

C12

Megegyezik a B3 módszerrel

C13

Halteszt, TTC-teszt

C14

Gravimetria


Nagyon sok esetben nem szükségesek az előző táblázatokban részletezett teljes körű vizsgálatok, hanem ún. gyors analízissel is eldönthető a hulladék jellege, illetve a hulladékokból kioldható toxikus anyagok minősége és mennyisége ( 5.13. táblázat).

5-13. táblázat - Ipari hulladékok gyors analízise

Eredeti minta

Halmazállapot

Szín

Szag

Bepárlási maradék Reakcióképesség vízzel, savval, lúggal

Lobbanáspont

CN-és NH3 kvalitatív elemzés

Vizes extrakció

Eluátumban

Szín

Szag

pH-érték

Vezetőképesség

CN,NO2,S2–

Kromát


5.3.2.2. A hulladékkezelési módszerek tervezéséhez szükséges jellemzők

A hulladékkezelési módszerek tervezéséhez alapvetően a kezelendő hulladék fizikai és kémiai, biológiai jellemzéséből kell kiindulni. A vizsgálati célkitűzéstől függően analitikai elemzésekkel összefüggő feladatok az előzőek szerint lehetnek:

  • átfogó teljes körű analitikai vizsgálatok, a hulladék általános jellemzése (5.11. táblázat),

  • egyes meghatározott tulajdonságok vizsgálatára irányuló elemzések az adott kezelési technológia alkalmazásának értékelése céljából (pl. fűtőérték, stb,) (5.14. táblázat)

  • a hulladék komplex környezeti hatásának vizsgálata a környezetet veszélyeztető hatás mértékének meghatározásával (5.15. táblázat).

5-14. táblázat - A hulladékok fontosabb fizikai és kémiai jellemzői a kezelési eljárás meghatározásához

Szilárd hulladékok

Folyékony és iszapszerű hulladékok

Anyagféleségek szerinti összetétel

Anyagféleségek szerinti összetétel

Biológiai lebonthatóság

Biológiai oxigénigény

Elektromos tulajdonságok

Desztillációs jellemzők

Éghetőanyag-tartalom

Éghetőanyag-tartalom

Fémtartalom (vas, alumínium stb., alkáli és

Felületi feszültség

alkáliföldfémek)

Fémtartalom

Fűtőérték

Forráspont

Gyulladási késedelem

Fűtőérték

Halogénanyag-tartalom

Gőznyomás

Hamutartalom

Gyulladás-és lobbanáspont

Hamujellemzők (olvadási tulajdonságok,

Halogénanyag-tartalom

oldhatóság vízben)

Hamutartalom

Keménység

Hamujellemzők (olvadási tulajdonságok,

Kémhatás

oldhatóság vízben)

Kémiai összetétel

Hőmérséklet

Mérgezőanyag-tartalom (toxicitás)

Kémiai oxigénigény

Nedvesíthetőség

Kémiai összetétel

Nehézfém-tartalom

Kémhatás

Olajtartalom

Mérgezőanyag-tartalom (toxicitás)

Oldhatóság (vízben, oldószerben)

Nehézfém-tartalom

Radioaktivitás

Radioaktivitás

Rézsűszög

Robbanási határ koncentrációk

Rugalmasság

Sűrűség

Szemcseméret-eloszlás, max. darabnagyság

Szag

Térfogati tömeg

Szín

Tömöríthetőség

Szilárdanyag-tartalom (szuszpendált, oldott,

Tűzveszélyesség

ülepedő)

Vízabszorbeáló képesség

Szilárd anyag szemcseméret-eloszlása

Víztartalom

Tűzveszélyesség

Víztartalom

Vízzel való elegyíthetőség

Viszkozitás

Zavarosság


5-15. táblázat - A hulladékok komplex környezeti hatásának vizsgálata

Fizikai-kémiai tulajdonságok

Komplex tulajdonságok

Biológiai tulajdonságok

Ökotoxikológiai

Toxikológiai

Fertőzőképesség

Halmazállapot

Lebonthatóság

Növényi

Akut

Bakteriológia

Kémhatás

– biológiai degradáció

Állati

Szubakut

Virológia

– fotodegradáció

– kémiai lebontás

Összetétel és koncentrációk:

Akkumuláció

Mikro-organizmusok

Szubkrónikus

Parazitológia

– nedvességtartalom

– vízi élőlények

– szervesanyag-tartalom

– szárazföldi élőlények

– elemanalízis

– emberi szervezet

– kationok és anionok

Fűtőérték

Mutagenitás

Reakció vízzel, savval, lúggal

Teratogenitás

Oldhatóság vízben, szerves oldószerben

Karcinogenitás

Korrozivitás


5.3.2.3. A hulladékminősítés hazai rendszere

A hazai szabályozás szerint „veszélyes az a hulladék, amely vagy amelyeknek bármelyik bomlásterméke az emberi életre, egészségre, illetve az élővilágra közvetlenül vagy közvetve, azonnal vagy késleltetetten károsító hatást fejthet ki (mérgezhet vagy fertőzhet)”.

A minősítést két részből célszerű felépíteni:

a) A hulladék keletkezésének, az azt eredményező technológiai folyamatnaka megismerése.

A gyártási művelet, a keletkezési folyamat ismerete tájékoztatást ad a hulladék jellegéről (pl. szerves, illetve szervetlen anyag) és ennek alapján esetenként megállapítható a veszélyes komponens vagy komponensek minősége. A hulladék keletkezési folyamatáról a megfelelően kitöltött veszélyes hulladék adatközlő lap megadja a kellő információt. A hulladék veszélyessége a technológia ismeretében eldönthető.

b) Laboratóriumi vizsgálatok.

A meghatározott jellemzők alapján végzendő hulladékminősítés vizsgálati sémáját a 5.16. táblázatban szemléltetjük. Abban az esetben, ha a fizikai és kémiai jellemzők értéke nagyobb egy tűrhető szintnél, a veszélyessé nyilvánítás az első paraméter csoporthoz tartozó vizsgálatok alapján is elvégezhető. Erre elsősorban a mérgező szervetlen alkatrészeket vagy kőolaj-származékokat, illetve oldószereket tartalmazó hulladékok esetében van lehetőség.

5-16. táblázat - A hulladékminősítést megalapozó vizsgálatok

1.

Fizikai és kémiai vizsgálatok csoportja

A hulladék jellemző összetevői és a mért összetevők összkoncentrációjának meghatározása

pH-meghatározás (az 1:9 vizes eluátumban)

Kémiai oxigénigény-meghatározás

Szárazanyag-tartalom meghatározás

Lobbanáspont-meghatározás

Kioldás ízzel, 4,5 pH-jú ammónium-acetát pufferoldattal, 2 mol/dm3 salétromsavval.

Részecskeméret eloszlás (por, iszap hulladékban)

Fém-katinok meghatározása (Pb, Cd, összes króm, Cr(VI), Hg, As, Mn, Cu, V, Ba,

egyenértékben kifejezve)

Anionok vizsgálata (szulfid, összes cianid, szabad cianid, flourid, nitrit, nitrát stb.)

Szervesanyag-tartalom meghatározás

Olajtartalom meghatározás

PAH-tartalom meghatározás

PCB-tartalom meghatározás

Vezetőképesség meghatározás

2.

Ökotoxikológiai vizsgálatok csoportja

Daphnia-teszt

Halteszt

Csíranövényteszt

Talajtesztek

Algateszt

3.

Toxikusság vizsgálata

Egérteszt

LD50 stb.

4.

Mutagenitási vizsgálat

5.

Mikrobiológiai (fertőzőképességi) vizsgálatok csoportja

Faecalis coliszám

Streptococcus faecalis

Salmonella

Bélféreg peték

Szükség esetén egyéb patogén baktériumok


Az 5.16. táblázat 1–2. pontja, valamint 3–4. pontja alatti vizsgálatokat egymással párhuzamosan kell végezni. A táblázat 5. pontjában meghatározott vizsgálatot csak akkor kell elvégezni, ha az 1–4. pont alatti vizsgálatok nem utalnak a hulladék veszélyességére. Az elvégzett vizsgálatokról, – amelyek költségei a termelőt terhelik – mindegyik vizsgálóhely jegyzőkönyvet készít és azokat megküldi a megrendelőnek.

Feltételezhetően fertőző hulladékok esetében az alapminősítés során meghatározandók a higéniás indikátor szervezetek és a bélféreg peték. Patogén mikroorganizmusok kimutatására csak akkor kerül sor, ha azt a hulladék jellege, eredete indokolja.

A veszélyes hulladékok vizsgálata tehát négy fő lépésből áll:

  • mintavétel,

  • minta előkészítés

  • az adott jellemzők vizsgálata

  • értékelés

Az alkalmazott vizsgálati módszereket az 5.10. táblázatban mutatjuk be.

A vizsgálatok eredményeinek értékelése

A termelő a minősítést –a vizsgálati jegyzőkönyvek öt példányának megküldésével – a Környezetvédelmi Minisztériumtól kérheti. A vizsgálati eredmények alapján a Környezetvédelmi Minisztérium a Népjóléti Minisztériummal egyetértésben és a termék előállítása szerint illetékes minisztérium, országos hatáskörű szerv véleményének ismeretében dönt a veszélyességéről, illetve a veszélyességi osztályba sorolásáról. Ezt a véleményezést adott esetekben ülésező, ún. Hulladékminősítő Bizottság végzi.

Amennyiben az elvégzett vizsgálatok a veszélyesnek minősített hulladék veszélyességi osztályba sorolásához kellő alapot nem adnak, a termelőt a Környezetvédelmi Minisztérium további adatok szolgáltatására kötelezheti.